港口危险化学品安全监管信息平台设计及在大连港的应用

马巍巍　董晓岩　卢栋　李丽

【摘 要】 为明确港口危险化学品安全监管的重要性，通过分析我国港口危险化学品安全监管面临的问题及实际工作的不足，在“平战结合”的思路下，提出利用视频监控、三维地理信息系统、移动互联网、虚拟现实等现代信息技术，全面提高港口危险化学品安全监管工作的能力和水平。分析港口危险化学品安全监管信息平台的总体框架、主要功能和数据库结构等，以大连港为例，介绍其港口危险化学品安全监管信息平台建设的成果和应用情况：海量多元数据的三维可视化和高效展示；视频监控数据与360€叭巴嘉薹烊诤希灰苑掷嗤肌⑵拭嫱嫉榷嘀址绞秸故竟芟呤荻患榷ㄔぐ赣胨婊シ⒉⒋娴母劭谟蹦D庋萘费菹埃换凇盎チ？”的港口安全监管。

【关键词】 港口；危险化学品；安全监管；移动互联网；信息平台

1 港口危险化学品安全监管面临的问题

我国港口危险货物作业码头数量在不断增加，港口危险化学品存储罐区及输运管线规模也在日益扩大，港口大量的危险化学品储罐和运输管线给港口区域带来的安全风险也与日俱增。2010年，大连市“7€？6”中联油石油管道爆炸事故造成逾430 km2海面污染，事故造成直接经济损失2.33亿元，事故救援费用为万元，事故清污费用为11.68亿元； 2013年，青岛市“11€？2”中石化东黄输油管道泄漏爆炸，造成62人死亡、136人受伤，直接经济损失7.5亿元； 2015年8月12日，天津滨海新区瑞海国际物流有限公司所属危险品仓库发生爆炸，造成165人遇难，已核定直接经济损失68.66亿元。可见，港口危险化学品事故具有危害大、影响面广、应急处理难度大等特点，给港口安全生产和监督管理工作带来非常严峻的考验，也提出更高的要求。

《危险化学品安全管理条例》和《港口危险货物安全管理规定》已明确规定港口行政管理部门是港口危险化学品储罐和运输管线的安全监管部门。目前已有部分港口行政管理部门开展相关的港口危险化学品安全监管信息化建设工作，以加强对港口危险化学品信息的动态掌控，提升其对港口危险化学品的安全监管能力。港口行政管理部门在开展这项工作时遇到的主要问题如下：

（1）港口危险化学品安全监管工作仍以人员现场巡查监管为主，缺乏相应的监管设施设备，监管方式和手段落后，监管信息化水平低；管理部门缺乏对建立完备的港口危险化学品安全监管平台的思路和能力。[1]

（2）港口行政管理部门缺乏对港口危险化学品安全监管数据资料的有效汇总，静态数据多，动态数据少；缺乏基于电子地图等先进技术手段开展的数据分析，缺少在通过信息系统开展应急指挥调度辅助决策方面的技术支撑。

（3）目前已建成的应急指挥系统在运行初期尚可使用，但由于缺少与日常安全监管业务工作的结合，“平战脱节”，导致应急指挥系统中数据库信息无法及时更新，当发生突发事故时，难以有效辅助决策。[2]

针对港口危险化学品安全监管信息化建设面临的问题，基于“平战结合”思路，提出港口危险化学品安全监管平台的建设方案，将港口危险化学品日常安全监督检查、应急预案演练等工作与突发事件应急响应、指挥调度等有机串联，通过整合数据资源，使数据资源“常用常新”，实现港口危险化学品安全监管信息化。

2 港口危险化学品安全监管平台建设目标

（1）建立基于“三维可视化”的港口危险化学品地理信息系统。基于高分辨率遥感影像数据，建立港区内危险化学品企业、码头、罐区、管线，以及安全、应急设备设施“三维可视化”电子分布图数据库。

（2）建立基于“二维与三维联动”的港口危险化学品应急辅助决策系统。为便于直观分析，基于港口电子分布图对危险化学品罐区、管线等建立三维场景，从事故信息报警、事故地点，到周边现场分析、应急救援指挥，形成层级明晰、联动迅速、指挥有效的港口危险化学品应急辅助决策系统。

（3）建立基于“移动互联网”的港口危险化学品日常安全管理系统。立足港口危险化学品日常管理工作，实现港口重大危险源辨识和备案、港口企业安全管理和标准化管理、港口安全评价备案、港口日常监督检查等信息的整合。[3]

为保障应用系统使用效果，港口行政管理部门应建立港口危险化学品应急指挥场所，配置相应的远程监控设备、监管检测设备、现场取证设备、监管交通工具、应急通信工具等。

3 港口危险化学品安全监管平台设计

3.1 平台总体架构设计

根据港口危险化学品安全监管工作的实际需求和系统的建设目标，港口危险化学品安全监管平台的整体架构设计如下：

（1）网络平台层。此部分是承载数据传输、交换的基础条件，一般依托政务外网等现有的网络实现信息的采集、整合、处理、分析和展现。网络平台层为数据资源层、业务应用层等在网络传输方面提供支撑服务。

（2）应急指挥中心。此部分包括应急指挥中心的指挥大厅、应急会商室、会议室、新闻发布室，以及应急指挥分中心应急会商室的装修设计（机房、机电系统等设计）。移动应急指挥平台是应急指挥调度平台的延伸和扩展。

（3）基础支撑系统层。此部分包括港口安全监管业务数据采集整合、视频数据整合、呼叫中心系统、二维和三维地理信息系统平台等。基础支撑系统层为应用系统的运行提供软、硬件支撑。

（4）数据资源层。此部分是在通过交换平台整合现有业务系统数据的基础上产生的。采用统一的建设规范和数据交换标准，确保信息资源采集、处理、传输、分析、管理和共享的整个流程在各系统间顺利交换，以实现知识管理和决策支持的目标。数据资源层为各类应用系统的应用开发提供数据支撑。

（5）综合应用层。此部分是在基础支撑系统层及数据资源层的基础之上，基于“平战结合”的思路，深入分析港口危险化学品安全监管工作需求，整合、设计和开发“三维可视化”的港口危险化学品地理信息系统、“二维与三维联动”的港口危险化学品应急辅助决策系统和“移动互联网”的港口危险化学品日常安全管理系统。

（6）信息发布层。此部分包括大屏幕、视频会议系统、显示终端、电话传真、手机、门户网站等，其中除门户网站和视频会议系统外，其余均主要为应急业务管理使用。

（7）应用接口层。此部分通过统一的信息共享接口，为上下级应急信息资源接入和共享提供数据基础和通信机制，也为将来与其他行业的各类外部应用（安监、公安、消防、环保等）进行数据共享打下扎实的基础。

3.2 应用系统功能设计

3.2.1 基于“三维可视化”的港口危险化学品地理信息系统

此系统主要实现对包括地面、建筑物（如外围辅助建筑、锅炉房、污水处理厂、配电所、消防泵站、办公楼、消防车库等）、储罐和管线、细节设施（如消防设施、仪器仪表等）、码头及其设备设施等整个港口危险化学品监管区域和地上地下设备设施建立精细的地理信息模型。此系统不仅可实现包括罐区、化工泊位、管线等重要设备设施的三维可视化，而且还可实现包括放大、缩小、旋转、平移等在内的外部环境交互式浏览功能，同时实现公共设施、消防设施内部精细化建模和交互式浏览功能。

3.2.2 基于“二维与三维联动”的港口危险化学品应急辅助决策系统

此系统用于港口危险化学品突发事故处置决策，主要功能包括应急值守管理、应急资源管理、应急辅助决策、应急指挥调度、应急信息发布、应急评估、事故案例管理和综合统计分析等。为体现“平战结合”的思路，用户可开展全程计算机模拟的应急演练演习及基于情景规划和三维地理信息系统的危险化学品应急事故模拟演练，同时实现演练计划制订、演练场景搭建、演练过程控制和回放、演练效果评估和记录等功能。

3.2.3 基于“移动互联网”的港口危险化学品日常安全管理系统

此系统主要是充分利用“移动互联网”技术实现港口危险化学品企业基础信息、港口危险货物作业审批、人员持证情况、港口重大危险源备案、事故隐患排查、应急预案备案、安全评价机构备案和综合统计分析等港口危险化学品日常安全监管业务功能。

3.3 应用系统数据库设计

港口危险化学品安全监管平台数据库可以分为两大类：第一类是与空间位置有关的数据，其主要用于描述港口及与港口危险化学品安全监管有关的地理位置和几何形状；第二类是与空间位置无关的数据（见表1）。

4 港口危险化学品安全监管平台在 大连港的应用

大连市港口与口岸局针对大连港实际业务情况，设计开发了港口危险化学品安全管控平台，平台应用情况及特点如下。

4.1 海量多元数据的三维可视化和高效展示

大连港港口危险化学品安全监管平台采用自主研发的三维地理信息平台，可以高效支持海量三维场景数据加载及模型显示处理，具备分级加载、高效展示能力，同时能够叠加展示高分辨率影像图信息。大连大孤山区域三维模型、高分辨率影像图、数字高程模型等一整套数据量在系统中可以流畅加载、漫游，并且可以与地理信息管理平台数据兼容和共享，实现数据同源化处理。

4.3 以分类图、剖面图等方式展示管线数据动态

大连港范围内管线繁多，传统的地图展示无法直观了解管线的材质、管径、货种等信息。因此，按照原油、成品油等不同货种对管线进行分类，并在管线交汇等重要节点处以剖面图形式展现，可以较好地解决这个问题，在实际应用中得到了用户的认可。

4.4 既定预案与随机触发并存的应急模拟演练

除可实现按传统的预案方式开展演习外，此系统还可以模拟各种突发状况。系统有观摩功能可为评估和教学提供场景演示，完善的评估功能对演练全过程进行记录和数据采集，且可以随时回放。整个演练过程完全基于三维场景模型进行，其中控制转向可对三维空间中的场景、设备、人物、事故表现等元素进行控制，从而使演练参与人员能够身临其境地感受模拟演练的内容和效果，实现演练过程的所见即所得，大幅度提升演练效果。

4.5 基于“互联网+”的港口安全监管

日常安全隐患排查和企业整改工作是港口危险化学品监管工作的重中之重，采用“互联网+”思路，将日常安全检查工作从计算机端移植到手机等移动设备端，开发相应的安全监管软件，使现场检查人员可通过智能终端查询港口企业安全基础信息，下载安全检查记录表，在移动终端上记录检查结果。同时，通过蓝牙连接便携式打印机，可以进一步实现现场检查结果单的即刻打印，整个检查过程的全部信息可以自动同步至服务器端，方便后期统计和分析。

参考文献：

[1] 曾亚梅，徐连胜.新条例实施后港口危险货物作业场所现状[J].港口科技，2013（12）：40-45.

[2] 何秋萍，王昱.南京港口重大危险源安全监管系统研究与应用[J].中国交通信息化，2011（S2）：95-98.

[3] 徐连胜，段晓瑞，胡玉昌.区域性港口重大危险源安全监管系统[J].水运管理，2011（5）：32-35.